特許 7307972 光学フィルム及びこれを含むバックライトユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-05

(45)【発行日】2023-07-13

(54)【発明の名称】光学フィルム及びこれを含むバックライトユニット

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20230706BHJP

   F21V 5/00 20180101ALI20230706BHJP

   F21V 5/02 20060101ALI20230706BHJP

   G02B 5/02 20060101ALI20230706BHJP

   G02B 6/00 20060101ALI20230706BHJP

   G02B 5/04 20060101ALI20230706BHJP

   F21Y 103/00 20160101ALN20230706BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20230706BHJP

【ＦＩ】

F21S2/00 431

F21S2/00 443

F21V5/00 530

F21V5/02 100

F21V5/02 300

G02B5/02 C

G02B6/00 331

G02B5/04 A

F21Y103:00

F21Y115:10

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2021181325

(22)【出願日】2021-11-05

(65)【公開番号】P2022075647

(43)【公開日】2022-05-18

【審査請求日】2021-11-05

(31)【優先権主張番号】10-2020-0147831

(32)【優先日】2020-11-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】509179087

【氏名又は名称】エルエムエス・カンパニー・リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＬＭＳ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】キム ジンワン

(72)【発明者】

【氏名】チョ スシク

(72)【発明者】

【氏名】リ ウジョン

(72)【発明者】

【氏名】パク チャング

【審査官】河村 勝也

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１４／１５７４６１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－１１９６７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２６４３９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１５２７９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０２２２１０１２（ＣＮ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／００７０６２７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－０６０４５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｖ ５／００

Ｇ０２Ｂ ５／００

Ｇ０２Ｂ ６／００

Ｆ２１Ｙ １０３／００

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バックライトユニットにおいて、
光源と、
前記光源から放出された光をガイドし、第１方向に向けるように配置された導光板と、
前記導光板の上に配置された光学フィルムと、を含み、前記光学フィルムは、
前記第１方向と垂直な第２方向に沿って並んで配列された第１プリズム構造を含む第１プリズムシートと、
前記第１プリズムシートの上に配置され、前記第２方向と鋭角を形成する第３方向に沿って並んで配列された第２プリズム構造を含む第２プリズムシートと、
前記第１プリズムシート及び前記第２プリズムシート間に配置され、前記第１プリズムシートと前記第２プリズムシートとを接着する接着層と、を含み、
前記第１プリズムシートの前記第１プリズム構造はそれぞれ、前記第１方向に向けて突出された頂点を含む非対称な三角柱形状であり、
前記第２プリズムシートの前記第２プリズム構造はそれぞれ、前記第１方向に向けて突出された頂点を含む正三角柱形状である、バックライトユニット。

【請求項2】

前記光学フィルムの下面は、前記導光板と接触配置された、請求項１に記載のバックライトユニット。

【請求項3】

前記第２方向を向く前記第１プリズム構造のうち一つの頂点線に対して、前記第３方向を向く第２プリズム構造のうち一つの頂点線の角度は、１５度以内である、請求項２に記載のバックライトユニット。

【請求項4】

前記第１プリズム構造のうち一つの第１プリズム構造で、前記導光板と並んで配置された一面の長さを第１辺、前記第１辺と指定された第１角度を形成し、傾いた一面の長さを第２辺、及び前記第１辺と指定された第２角度を形成し、傾いた一面の長さを第３辺と定義し、
前記光源は、複数のプリズム構造のうち縁部に位置した前記第１プリズム構造の第２辺と隣接配置された、請求項１に記載のバックライトユニット。

【請求項5】

前記第２辺と前記第３辺とが形成する角度は、第３角度と定義し、
前記第１角度、前記第２角度及び前記第３角度はそれぞれ、９０度以下の鋭角を形成する、請求項４に記載のバックライトユニット。

【請求項6】

前記第１辺、前記第２辺及び前記第３辺のうち、前記第１辺が最長の長さを有し、
前記第１角度、前記第２角度及び前記第３角度のうち、前記第３角度の値が最も大きい、請求項５に記載のバックライトユニット。

【請求項7】

前記プリズム構造の前記第２角度によって形成された前記第３辺を含んだ面は、前記導光板を介して伝達された光を集光して、前記第２プリズムシートに出射する光出射面を形成する、請求項４に記載のバックライトユニット。

【請求項8】

第１プリズムシートは、第１ベースフィルム、及び前記第１ベースフィルムの上面に配置され、前記第１プリズム構造が複数配列された第１プリズムパターン層を含み、
前記第１ベースフィルムは、透光性材料を含み、前記第１プリズムパターン層は、レジンを含む、請求項１に記載のバックライトユニット。

【請求項9】

前記第１プリズムシートの前記第１プリズム構造のそれぞれの頂点線は、前記光源の長さ方向と並んだ方向に延長形成された、請求項２に記載のバックライトユニット。

【請求項10】

前記第１プリズムシートの前記第１プリズム構造のそれぞれの頂点線は、前記光源の長さ方向に対して、指定された角度程度チルトされて延長され、
前記指定された角度は、１０度以内である、請求項２に記載のバックライトユニット。

【請求項11】

前記光学フィルムは、
前記第２プリズムシートの上面に配置され、前記第１プリズムシート及び前記第２プリズムシートによって集光された光を、均一に拡散するための拡散シートをさらに含む、請求項１に記載のバックライトユニット。

【請求項12】

前記光学フィルムは、
前記第１プリズムシートの下面に配置され、前記導光板と、吸着を防止するための吸着防止層とをさらに含む、請求項１に記載のバックライトユニット。

【請求項13】

前記吸着防止層は、前記導光板に向けて突出された複数の突起を含み、
前記複数の突起の高さは、５～１０μmである、請求項１２に記載のバックライトユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の様々な実施形態は、光学フィルム及びこれを含むバックライトユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、ＬＣＤ（liquid crystal display）は、電子装置の画面全体に光を均一に照射するバックライトユニットを含むことができる。バックライトユニットは、光源、導光板、拡散シート、光学フィルムを含むことができる。光源から出射された光は、導光板を介して上部に伝達され、上部に伝達された光は、拡散シートを通して拡散された後、上部に備えられた光学フィルムを介して、液晶パネルに伝達することができる。場合によって、バックライトユニットは、光学フィルムの上部に追加的な拡散シートをさらに備えてもよい。一般的な光学フィルムは、複数の拡散及び集光シートを積層することにより、光源の点光源を面光源に変換するように構成することができる。

【0003】

最近、開発されているディスプレイ装置は、徐々に厚さが薄くなっており、これにより、バックライトユニットも、薄型で制作されることが求められる。バックライトユニットでは、比較的厚い厚さを持つ拡散シートを除去するための開発が進められている。しかし、単純にバックライトユニットの厚さを減らすために、拡散シートを除去する場合は、輝度の不均一による信頼性の問題が生じ、不十分な拡散によって視野角が狭くなる問題が発生することがある。したがって、バックライトユニットを薄型化するとともに、十分に輝度及び視野角の補完ができる構造の開発が必要である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】韓国公開特許第１０－２０１７－００６４３７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

バックライトユニットにおいて、相対的に厚い厚さを有する拡散シートを除去するための開発が進められている。しかし、単純にバックライトユニットの厚さを減らすために拡散シートを除去する場合には、輝度の不均一による信頼性の問題が生じ、不十分な拡散によって視野角が狭くなる問題が発生することがある。したがって、バックライトユニットを薄型化すると共に、十分に輝度及び視野角の補完ができる構造の開発が必要である。

【0006】

本開示の様々な実施形態によると、導光板及び拡散フィルム間に拡散シートを除き、積層された複数のプリズムシートを含んでいる拡散フィルムを実現して、バックライトユニットのスリム化、輝度の改善及び視野角の確保を提供できる。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の様々な実施形態によるバックライトユニットは、光源と、該光源から放出された光をガイドし、第１方向を向くように配置された導光板（light guide plate）と、該導光板の上（over）に配置された光学フィルムとを含むことができる。前記光学フィルムは、前記第１方向と垂直な第２方向に沿って並んで配列された第１プリズム構造を含む第１プリズムシート、及び前記第１プリズムシートの上（over）に配置され、前記第２方向と鋭角を形成する第３方向に沿って並んで配列された第２プリズム構造を含む第２プリズムシートを含むことができる。

【発明の効果】

【0008】

本開示の様々な実施形態による光学フィルム、及び、これを含むバックライトユニットにおいて、第１プリズムシート及び第２プリズムシートが積層された光学フィルムを提供し、第１プリズムシートの第１プリズム構造と、第２プリズムシートの第２プリズム構造との配列を変えて、輝度を改善することができる。

【0009】

本開示の様々な実施形態による光学フィルム、及び、これを含むバックライトユニットにおいて、第１プリズムシート及び第２プリズムシートが積層された光学フィルムを提供し、導光板と光学フィルムとの間に、拡散シートを除いて、光学フィルム及び／又はバックライトユニットのスリム化を実現することができる。

【0010】

本開示の様々な実施形態による光学フィルム、及び、これを含むバックライトユニットにおいて、第１プリズムシート及び第２プリズムシートが積層された光学フィルムを提供し、第１プリズムシート又は第２プリズムシートのプリズム構造を、非対称な三角柱形状に作ることにより、液晶パネルへ向かう光の集光を改善することができる。

【0011】

本開示で得られる効果は、以上で言及した効果に限定されず、言及していないまた他の効果は、以下の記載から本開示の属する技術分野における通常の知識を有する者に明確に理解できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本開示の様々な実施形態による液晶表示装置の分解斜視図である。

【図2】本開示の一実施形態によるバックライトユニットの一部分を示した断面図である。

【図3】本開示の他の実施形態によるバックライトユニットの一部分を示した断面図である。

【図4】本開示のまた他の実施形態によるバックライトユニットの一部分を示した断面図である。

【図5】本開示の様々な実施形態による光学フィルムの第１プリズムシートの斜視図である。

【図6】図５の第１プリズムシートの一領域の拡大断面図である。

【図7a】一般的な光学フィルムの構造を用いた輝度の角（angle）分布図である。

【図7b】本開示の様々な実施形態による光学フィルムの構造を用いた輝度の角 （angle）分布図である。

【図8a】本開示の様々な実施形態のための、第１プリズムシート 及び第２プリズムシート間のチルドされた程度に応じた輝度の角（angle） 分布図を、実験ケース別に示した図面である。

【図8b】本開示の様々な実施形態のための、第１プリズムシート 及び第２プリズムシート間のチルドされた程度に応じた輝度の角（angle） 分布図を、実験ケース別に示した図面である。

【図8c】本開示の様々な実施形態のための、第１プリズムシート 及び第２プリズムシート間のチルドされた程度に応じた輝度の角（angle） 分布図を、実験ケース別に示した図面である。

【図8d】本開示の様々な実施形態のための、第１プリズムシート 及び第２プリズムシート間のチルドされた程度に応じた輝度の角（angle） 分布図を、実験ケース別に示した図面である。

【図8e】本開示の様々な実施形態のための、第１プリズムシート 及び第２プリズムシート間のチルドされた程度に応じた輝度の角（angle） 分布図を、実験ケース別に示した図面である。

【図9】本開示の様々な実施形態によるバックライトユニットの一部分を示した断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本文書の様々な実施形態及びこれに使用された用語は、本文書に記載されている技術的特徴を、特定の実施形態に限定しようとするものではなく、当該実施形態の多様な変更、均等物、又は代替物を含むものと理解されるべきである。図面の説明に関連して、類似の又は関連の構成要素については、同様の参照符号が使用できる。アイテムに対応する名詞の単数形は、関連の文脈上、特に断りのない限り、一個又は複数個の前記アイテムを含むことができる。

【0014】

様々な実施形態によると、前述の構成要素それぞれの構成要素（例えば、モジュール又はプログラム）は、単数又は複数のオブジェクトを含んでもよく、複数のオブジェクトのうち一部は、他の構成要素に分離配置されてもよい。様々な実施形態によると、前述の当該構成要素のうち一つ以上の構成要素又は動作が省略されても、又は一つ以上の他の構成要素又は動作が追加されてもよい。代替的に又は追加的に、複数の構成要素（例えば、モジュールまたはプログラム）は、一つの構成要素に統合されることができる。このような場合には、統合された構成要素は、前記複数の構成要素それぞれの構成要素の一つ以上の機能を、前記統合前に、前記複数の構成要素のうち当該構成要素によって実行されるものと同一又は類似に行うことができる。様々な実施形態によると、モジュール、プログラム又は他の構成要素によって実行される動作は、順次に、並列に、繰り返しに、又はヒューリスティックに実行されるか、前記動作のうち一つ以上が異なる順序で実行されるか、省略されるか、又は一つ以上の他の動作が追加されることがある。

【0015】

以下、添付の図面を参照して様々な実施形態について説明する。本実施形態を説明するにおいて、同一の構成については、同一の名称及び同一の符号が使用され、これによる付加的な説明は、省略することにする。また、本発明の実施形態を説明することにおいて、同一の機能を有する構成要素については、同一の名称及び同一の符号を使うだけで、実質的には、従来と全く同じではないことをあらかじめ言う。

【0016】

様々な実施形態によると、「含む」又は「有する」などの用語は、明細書上に記載されている特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらの組み合わせが存在することを指定しようとするものであって、一つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらの組み合わせの存在又は付加の可能性を、予め排除しないものと理解されるべきである。

【0017】

図１は、本開示の様々な実施形態による液晶表示装置１の分解斜視図である。

【0018】

図２は、本開示の一実施形態によるバックライトユニット１０の一部分を示した断面図である。図３は、本開示の他の実施形態によるバックライトユニット１０の一部分を示した断面図である。図４は、本開示のまた他の実施形態によるバックライトユニット１０の一部分を示した断面図である。

【0019】

図１を参照すると、液晶表示装置（又はＬＣＤ（liquid crystal display）装置））１は、バックライトユニット１０と、液晶パネル２０とを含むことができる。様々な実施形態によると、バックライトユニット１０は、光を液晶パネル２０に照射するように、液晶パネル２０の背面（－Ｚ方向を向く面）に向けて配置することができる。バックライトユニット１０は、光源１１０、反射板１２０、導光板１３０、プリズムシート２１０、２２０、及び／又は保護シート１７０を含むことができる。

【0020】

様々な実施形態によると、光源１１０から放出された光は、導光板１３０によって面光源の形態で変換されることができる。光源１１０は、エッジ型又は直下型であり得る。一実施形態によると、光源１１０は、ＬＥＤ（light emitting diode）、又は蛍光灯を使用することができる。

【0021】

様々な実施形態によると、反射板１２０は、導光板１３０の背面（－Ｚ軸方向を向く面）に向けて配置することができる。反射板１２０は、導光板１３０の背面に向けて出射された光を、導光板１３０に向けて反射して入射させることにより、光の損失を最小化することができる。

【0022】

様々な実施形態によると、プリズムシート２１０、２２０は、表面に形成された光学パターンを用いて入射された光を集光した後、液晶パネル２０へ出射することができる。プリズムシート２１０、２２０は、透光性ベースフィルムと、前記ベースフィルムの上面（＋Ｚ軸方向を向く面）に形成された光学パターン層とを含むことができる。前記光学パターン層は、面方向の輝度の向上のために、指定された角度の傾斜面が形成された三角アレイ（array）形態の パターンであり得る。

【0023】

様々な実施形態によると、保護シート１７０は、プリズムシート２１０、２２０の上面（＋Ｚ軸方向を向く面）に備えられて、プリズムシート２１０、２２０の光学パターン層を保護し、プリズムシート２１０、２２０から集光された光を、液晶パネル２０に伝達することができる。

【0024】

様々な実施形態によると、液晶パネル２０は、光源１１０から照射された光を、電気信号に応じて、所定のパターンで屈折させることができる。前記屈折された光は、液晶パネル２０の前面に配置されたカラーフィルタと偏光フィルタとを通過して、画面を構成することができる。

【0025】

図２から図４を参照すると、一実施形態によるバックライトユニット１０は、光源１１０、反射板１２０、導光板１３０、及び光学フィルム２００を含むことができる。一実施形態によると、光学フィルム２００は、プリズムシート２１０、２２０を含むことができる。他の実施形態によると、光学フィルム２００は、プリズムシート２１０、２２０及び拡散シート２５０を含むことができる。図２から図４のバックライトユニット１０の構造は、図１のバックライトユニット１０の構造と一部又は全部が同一であり得る。

【0026】

図１及び図２を参照すると、導光板１３０の上（over）に、光学フィルム２００が積層配置され、光学フィルム２００は、第１プリズムシート２１０と、第２プリズムシート２２０とを含むことができる。光学フィルム２００は、導光板１３０の上に第１プリズムシート２１０、及び第２プリズムシート２２０がこの順に積層されることができる。

【0027】

様々な実施形態によると、第１プリズムシート２１０は、透光性の第１ベースフィルム２１１と、第１ベースフィルム２１１の第１方向（＋Ｚ軸方向）を向く面（上面）に形成された第１プリズムパターン層２１２を含むことができる。第２プリズムシート２２０は、透光性の第２ベースフィルム２２１と、第２ベースフィルム２２１の第１方向（＋Ｚ軸方向）を向く面（上面）に形成された第２プリズムパターン層２２２とを含むことができる。

【0028】

様々な実施形態によると、第１プリズムパターン層２１２で、複数の第１プリズム構造２１３は、互いに並んで配列されることができる。一実施形態によると、各々の第１プリズム構造２１３は、第１方向（＋Ｚ軸方向）と垂直な第２方向（Ｙ軸方向）に延長された構造であり得る。例えば、第１プリズム構造２１３それぞれの頂点線Ｐ１は、第２方向（Ｙ軸方向）に向けるように延長形成されることができる。一実施形態によると、一つの第１プリズム構造２１３は、三角柱形状であってもよく、矩形状の底面が、第１ベースフィルム２１１と対面するように配置されることができる。

【0029】

様々な実施形態によると、第２プリズムパターン層２２２で、複数の第２プリズム構造２２３は、互いに並んで配列されることができる。一実施形態によると、各々の第２プリズム構造２２３は、第２方向（Ｙ軸方向）と鋭角を形成する第３方向に延長された構造であり得る。第２プリズム構造２２３それぞれの頂点線Ｐ２は、第２方向（Ｙ軸方向）と並行せず、チルトされるように延長形成されることができる。例えば、 第２プリズム構造２２３の頂点線Ｐ２は、第１プリズム構造２１３の頂点線Ｐ１に基づいて、指定された角度程度チルドされて位置することができる。前記指定された角度は、約＋１５度以内又は－１５度以内であり得る。

【0030】

一実施形態によると、一つの第２プリズム構造２２３は、三角柱形状であってもよく、矩形状の底面が、第１ベースフィルム２２１と対面するように配置されることができる。

【0031】

本開示の一実施形態によると、第１プリズムシート２１０及び第２プリズムシート２２０は、光源１１０から照射され、導光板１３０によってガイドされて伝達された光を集光することができる。互いに異なる方向のプリズムパターンを含む光学フィルム２００の構造は、導光板１３０間に位置していた拡散シートが除外されることにより、拡散シートの厚さ（例えば、５０～ １５０μｍ）程度スリム化された光学フィルム２００及び／又はバックライトユニット１０を提供することができる。

【0032】

図３を参照すると、導光板１３０の上（over）に、光学フィルム２００が積層配置され、光学フィルム２００は、第１プリズムシート２１０、接着層２４０及び第２プリズムシート２２０を含むことができる。光学フィルム２００は、 導光板１３０の上に、第１プリズムシート２１０、接着層２４０及び第２プリズムシート２２０が、順次に積層されることができる。

【0033】

図３の第１プリズムシート２１０及び第２プリズムシート２２０の構造は、図２の第１プリズムシート２１０及び第２プリズムシート２２０の構造と一部又は全部が同一であり得る。

【0034】

様々な実施形態によると、第１プリズムシート２１０及び第２プリズムシート２２０は、接着層２４０によって接着されることができる。例えば、接着層２４０は、減圧性接着剤（ＰＳＡ：pressure sensitive adhesive）を含んでもよく、前記接着剤は、第１プリズムシート２１０の第１方向（＋Ｚ軸方向）を向く面（上面）又は第２プリズムシート２２０の－Ｚ軸を向く面（下面）に塗布されることができる。これにより、光学フィルム２００は、第１プリズムシート２１０及び第２プリズムシート２２０が、接着層２４０によって一体化された複合シートを構成することができる。

【0035】

図４を参照すると、導光板１３０の上（over）に、光学フィルム２００が積層配置され、光学フィルム２００は、第１プリズムシート２１０、第２プリズムシート２２０、及び拡散シート２５０を含むことができる。光学フィルム２００は、導光板１３０の上に、第１プリズムシート２１０、第２プリズムシート２２０、及び拡散シート２５０が順次に積層されることができる。一実施形態によると、第１プリズムシート２１０と、第２プリズムシート２２０との間には、接着層（図示せず）が配置され、第１プリズムシート２１０及び第２プリズムシート２２０が一体化されて、構成されることができる。

【0036】

図４の第１プリズムシート２１０及び第２プリズムシート２２０の構造は、図２の第１プリズムシート２１０及び第２プリズムシート２２０の構造と一部又は全部が同一であり得る。

【0037】

様々な実施形態によると、拡散シート２５０は、光源１１０から照射され、導光板１３０によってガイドされて、第１プリズムシート２１０及び第２プリズムシート２２０によって集光された光を、均一に拡散することができる。拡散シート２５０は、光拡散剤ビーズ（beeds）が添加されている硬化性樹脂（例えば、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、エステルアクリレート、及びラジカル発生型モノマーのうち少なくとも一つを選択して単独又は混合されたものである）溶液を塗布して製造することができる。拡散シート２５０は、前記光拡散剤ビーズによって光拡散を引き起こすことができる。一実施形態によると、拡散シート２５０は、均一又は不均一なサイズの形状（例えば、球状）の突起パターン（又は突出部）が形成されて、光の拡散を促進することができる。

【0038】

様々な実施形態によると、拡散シート２５０は、接着層（図示せず）によって、第２プリズムシート２２０と接着することができる。例えば、接着層は、減圧性接着剤（ＰＳＡ：pressure sensitive adhesive）を含むことができる。これにより、光学フィルム２００は、第１プリズムシート２１０、第２プリズムシート２２０、及び拡散シート２５０が、接着層２４０によって一体化された複合シートを構成できる。

【0039】

図５は、本開示の様々な実施形態による光学フィルム２００の第１プリズムシート２１０の斜視図である。図６は、図５の第１プリズムシート２１０の一領域Ｓの拡大断面図である。

【0040】

様々な実施形態による光学フィルム２００は、第１プリズムシート２１０及び第２プリズムシート（例えば、図１から図４の第２のプリズムシート２２０）を含むことができる。図５及び図６を参照すると、第１プリズムシート２１０の構造は、図２から図４の第１プリズムシート２１０の構造と一部又は全部が同一であり得る。

【0041】

様々な実施形態によると、第１プリズムシート２１０は、第１ベースフィルム３１０と、第１ベースフィルム３１０の第１方向（＋Ｚ）を向く面（上面）に形成された第１プリズムパターン層３２０とを含むことができる。第１ベースフィルム３１０は、透明なＰＥＴであってもよく、 第１プリズムパターン層３２０は、ＵＶレジンであってもよい。第１ベースフィルム３１０は、プレート形状で提供され、第１プリズムパターン層３２０は、複数のプリズム構造３１３が、一方向に沿って配列された構造であってもよい。

【0042】

様々な実施形態によると、各々のプリズム構造３１３の形状は、同一の三角柱形状であり得る。

【0043】

様々な実施形態によると、一つのプリズム構造３１３の断面を見るとき、非対称な三角形の構造を形成することができる。図６を参照して、一つのプリズム構造３１３で、第１ベースフィルム３１０と対面（又は接触）する一面の長さを第１辺（Ｌ１）、第１辺（Ｌ１）と指定された第１角度（θ１）を形成し、傾いた一面の長さを第２辺（Ｌ２）及び第１辺（Ｌ１）と指定された第２角度（θ２）を形成し、傾いた一面の長さを第３辺（Ｌ３）と定義することができる。第２辺（Ｌ２）と第３辺（Ｌ３）とが形成する角度は、第３角度（θ３）と定義することができる。一実施形態によると、光源１１０は、複数のプリズム構造３１３のうち縁部に位置したプリズム構造３１３＿１の第２辺（Ｌ２）と近くてもよい。

【0044】

図示した実施形態において、前記定義に基づいて、第１辺（Ｌ１）、第２辺（Ｌ２）及び第３辺（Ｌ３）は、互いに異なる長さを有してもよい。第１辺（Ｌ１）、第２辺（Ｌ２）及び第３辺（Ｌ３）のうち第１辺（Ｌ１）が最長の長さを有することができ、例えば、約４０～５０μmであり得る。また他の例として、第１辺（Ｌ１）は、約４６μｍであり得る。ただし、各辺の長さは、図示された実施形態に限定されず、光を集光できる効率的なプリズム構造のために様々に設計変形されることができる。

【0045】

一実施形態によると、第１角度（θ１）、第２角度（θ２）及び第３角度（θ３）は、互いに異なる角度を有してもよい。例えば、 第１角度（θ１）、第２角度（θ２）及び第３角度（θ３）はそれぞれ、９０度以下の鋭角を有することができる。一実施形態によると、第１角度（θ１）、第２角度（θ２）及び第３角度（θ３）のうち第３角度（θ３）の値が最も大きいことがある。例えば、第３角度（θ３）は、約８０度であってもよく、第１角度（θ１）は、約５５度であってもよく、第２角度（θ２）は、約４５度であってもよい。図示された実施形態において、プリズム構造３１３の第１角度（θ１）によって形成された第２辺（Ｌ２）を含んでいる面は、導光板１３０を介して伝達された光（入射光）が、第３辺（Ｌ３）に向けて屈折されるように形成された光屈折面又は光反射面であり得る。プリズム構造３１３の第２角度（θ２）によって形成された第３辺（Ｌ３）を含んでいる面は、導光板１３０を介して伝達された光を集光して、第２プリズムシート２２０に出射する光出射面であり得る。例えば、プリズム構造３１３によって全反射されていない光（Ｔ１）は、液晶パネル（例えば、図１の液晶パネル２０）（又は図１の第２プリズムシート２２０）に向けて進行することができる。また他の例として、全反射された光（Ｔ２）は、再び導光板１３０を通過し、反射された後、第１プリズムシート２１０に再入射することができる

【0046】

一実施形態によると、プリズム構造３１３の第２角度（θ２）を調整して設計することにより、液晶パネルへ向かう光出射面を制御して、別途の拡散シートなしで、光の方向を液晶パネル２０（又は第２プリズムシート２２０）を向くように変更することができ、これによる高輝度のための光学フィルム２００を実現することができる。

【0047】

一実施形態によると、プリズム構造３１３の頂点線（Ｐ１）は、光源１１０の長さ方向と並んだ方向に延長形成されることができる。例えば、光源１１０は、Ｙ軸方向に沿って延長配置された構造で、導光板１３０に向けて光を伝達することができる。プリズム構造３１３の頂点線（Ｐ１）は、Ｙ軸方向に沿って延長形成されることができる。一実施形態によると、プリズム構造３１３の高さ、例えば、第１辺（Ｌ１）と頂点線（Ｐ１）の頂点（Ｐ１１）との間の距離は、第１辺（Ｌ１）の長さより小さいことがある。また他の例として、第１辺（Ｌ１）と 頂点（Ｐ１１）との間の距離は、第１辺（Ｌ１）の半分の長さよりも大きいことがある。プリズム構造３１３の高さは、約２０～３０μｍであってもよく、他の例として、約２７μｍであってもよい。

【0048】

他の実施形態によると、プリズム構造３１３の頂点線（Ｐ１）は、光源１１０と並んだ方向に形成されず、光源の配列方向と同一面上でチルトされるように配置されることができる。例えば、光源１１０は、Ｙ軸方向に沿って延長配置された構造で、導光板１３０に向けてＸ軸方向に光を伝達することができる。プリズム構造３１３の頂点線（Ｐ１）は、光源を見て並んで、Ｙ軸方向に基づいて、Ｘ軸方向に沿って指定された角度（θ）ほどチルトされて延長形成されることができる。例えば、プリズム構造３１３の頂点線（Ｐ１）は、Ｙ軸方向で指定された角度（θ）ほど回転したＹ′軸方向と並んで配列されることができる。前記指定された角度は、約１０度以内であり得る。また他の例として、前記指定された角度は、約２度以内であり得る。一般に、光源及び／又は導光板から伝達された光が、光学フィルムを通過しながら、モアレ（moire）現象が発生することができ、これは、ユーザの視野を妨害することができる。モアレ（moire）現象に応じたモアレ模様（moire fringe）とは、周期性を有する複数の構造物が、同一方向に、又は交差した方向に互いに重畳される場合、重畳される前より大きな周期を有する形態（例えば、波状模様の形態）と定義することができる。前記モアレ現象は、ＬＣパネル（panel）のピクセルとプリズムパターンによっても現れることができる。例えば、導光板１３０と第１プリズムシート２１０との間のモアレ現象が発生することができ、本開示による光学フィルム２００は、光軸方向（Ｘ軸方向）と第１プリズムシート２１０のプリズム構造３１３を指定された角度でチルトさせることにより、モアレ現象を防止することができる。また他の例として、プリズムシート（例えば、第１プリズムシート２１０と第２プリズムシート２２０）間の積層配列によってモアレ現象が発生することができ、本開示による光学フィルム２００は、第１プリズムシート２１０と第２プリズムシート２２０を指定された角度でチルトさせることにより、モアレ現象を防止することができる。

【0049】

再び図１～図４を参照すると、第２プリズムシート（例えば、図１から図４の第２プリズムシート２２０）は、第２ベースフィルム２２１と、第２ベースフィルム２２１の第１方向（＋Ｚ）を向く面（上面）に形成された第２プリズムパターン層２２２を含むことができる。第２ベースフィルム２２１は、透明なＰＥＴであってもよく、第２プリズムパターン層２２２は、ＵＶレジンであってもよい。第２ベースフィルム２２１は、プレート形状で提供され、第２プリズムパターン層２２２は、複数のプリズム構造が一方向に沿って配列された構造であり得る。

【0050】

様々な実施形態によると、第２プリズムシート２２０それぞれのプリズム構造の形状は、同一の正三角柱形状であり得る。

【0051】

図７aは、一般的な光学フィルムの構造を用いた輝度の角（angle）分布図である。図７bは、本開示の様々な実施形態による光学フィルムの構造を用いた輝度の角（angle）分布図である。

【0052】

一般的な光学フィルムは、導光板、拡散シート、第１プリズムシート、及び第２プリズムシートが順次に積層配置されることができる。図７aを参照すると、第１－１分布図（ｆ１０）は、光源から提供された光をガイドさせた導光板の輝度の角分布を意味し、第１－２分布図（ｆ２０）は、導光板から伝達された光を拡散させた拡散シートの輝度の角分布を意味し、第１－３分布図（ｆ３０）は、拡散シートから伝達された光を１次集光した第１プリズムシートの輝度の角分布を意味し、第１－４分布図（ｆ４０）は、第１プリズムシートから伝達された光を２次集光した第２プリズムシートの輝度の角分布を意味する。角（angle）分布図において、中心に光が集中されるほど、光学フィルムの輝度が上昇することができる。

【0053】

本開示による光学フィルムは、導光板、第１プリズムシート、及び第２プリズムシートが順次に積層配置されることができる。本開示による光学フィルムは、一般的な光学フィルムと異なって、導光板と第１プリズムシートとの間に、拡散シートが除外されることができる。前記光学フィルムは、図１から図６の光学フィルム２００の構造と一部又は全部が同一であり得る。

【0054】

図７bを参照すると、第２－１分布図（ｆ１００）は、光源から提供された光をガイドさせた導光板の輝度の角分布を意味し、第２－２分布図（ｆ２００）は、導光板から伝達された光を、１次集光した第１プリズムシートの輝度の角分布を意味し、第２－３分布図（ｆ３００）は、第１プリズムシートから伝達された光を、２次集光した第２プリズムシートの輝度の角分布を意味する。

【0055】

図示された実施形態によると、一般的な光学フィルムと異なって、本開示の光学フィルムにおいて、輝度が改善されることが確認できる。例えば、第１－３分布図（ｆ３０）と第２－２分布図（ｆ２００）とを比較する場合は、第２－２分布図（ｆ２００）で光が分散されず、中心の近くにより集中されることが確認できる。また他の例として、第１－４分布図（ｆ４０）と第２－３分布図（ｆ３００）とを比較する場合には、第２－３分布図（ｆ３００）で光が中心により集中されることが確認できる。

【0056】

本開示による光学フィルム及び／又はバックライトユニットは、導光板とプリズムシートとの間の拡散シートを除去することにより、スリム化を実現することができる。また、拡散シートが除去されるにもかかわらず、第１プリズムシートの構造と第２プリズムシートの構造、第１プリズムシートと第２プリズムシートとの間の配置関係によって、全体的な輝度の改善を提供することができる。

【0057】

図８aから図８eは、本開示の様々な実施形態のための、第１プリズムシート２１０及び第２プリズムシート２２０間のチルトされた程度に応じた輝度の角（angle）分布図を、実験ケース別に示した図面である。

【0058】

様々な実施形態によると、バックライトユニット（例えば、図１のバックライトユニット１０）は、光源１１０、導光板、第１プリズムシート２１０及び第２プリズムシート２２０を含むことができる。図８aから図８eの実験例による、バックライトユニット１０の構造は、図１から図６のバックライトユニット１０の構造と一部又は全部が同一であり得る。

【0059】

図８aを参照して実験例１によると、光源１１０は、Ｙ軸方向に沿って延長配置され、第１プリズムシート２１０を構成する複数のプリズム構造の配列（例えば、頂点線の配列）は、光源１１０と並んでＹ軸方向に沿って延長配置されることができる。第２プリズムシート２２０を構成する複数のプリズム構造の配列（例えば、頂点線の配列）は、第１プリズムシート２１０を構成する複数のプリズム構造の配列と指定された角度、例えば、約６．５度、チルトされた方向に沿って延長配置されることができる。

【0060】

前記実験例１によって、輝度の角（angle）分布図を参照すると、第１プリズムシート２１０と第２プリズムシート２２０とを通過した光が、分散されず、中心に集中されることが確認できる。前記実験例１は、レファレンスケースとして輝度１００％に設定されることができる。

【0061】

図８bを参照して実験例２によると、光源１１０は、Ｙ軸方向に沿って延長配置され、第１プリズムシート２１０を構成する複数のプリズム構造の配列（例えば、頂点線の配列）は、光源１１０と並んでＹ軸方向に沿って延長配置されることができる。第２プリズムシート２２０を構成する複数のプリズム構造の配列（例えば、頂点線の配列）は、第１プリズムシート２１０を構成する複数のプリズム構造の配列と指定された角度、例えば、約１０度、チルトされた方向に沿って延長配置されることができる。

【0062】

前記実験例２によって、輝度の角（angle）分布図を参照すると、第１プリズムシート２１０と第２プリズムシート２２０とを通過した光が、中心に集中されるものの、実験例１よりその程度が低いことが確認できる。前記実験例２は、レファレンス実験例対比測定された輝度の相対値は、約９８．６％である。

【0063】

図８ｃを参照して実験例３によると、光源１１０は、Ｙ軸方向に沿って延長配置され、第１プリズムシート２１０を構成する複数のプリズム構造の配列（例えば、頂点線の配列）は、光源１１０と並んでＹ軸方向に沿って延長配置されることができる。第２プリズムシート２２０を構成する複数のプリズム構造の配列（例えば、頂点線の配列）は、第１プリズムシート２１０を構成する複数のプリズム構造の配列と並んでＹ軸方向に沿って延長配置されることができる。

【0064】

前記実験例３によって、輝度の角（angle）分布図を参照すると、第１プリズムシート２１０と第２プリズムシート２２０とを通過した光が、分散されず、中心に集中されることが確認できる。前記実験例３は、レファレンス実験例対比測定された輝度の相対値は、約１０１．７％である。

【0065】

図８dを参照して実験例４によると、光源１１０は、Ｙ軸方向に沿って延長配置され、第１プリズムシート２１０を構成する複数のプリズム構造の配列（例えば、頂点線の配列）は、光源１１０と並んでＹ軸方向に沿って延長配置されることができる。第２プリズムシート２２０を構成する複数のプリズム構造の配列（例えば、頂点線の配列）は、第１プリズムシート２１０を構成する複数のプリズム構造の配列と指定された角度、例えば、４５度、チルトされた方向に沿って延長配置されることができる。

【0066】

前記実験例４によって、輝度の角（angle）分布図を参照すると、第１プリズムシート２１０と第２プリズムシート２２０とを通過した光が、分散されず、中心に集中されるものの、実験例１よりその程度が低いことが確認できる。前記実験例４は、レファレンス実験例対比測定された輝度の相対値は、約６０．６％である。

【0067】

図８eを参照して実験例５によると、光源１１０は、Ｙ軸方向に沿って延長配置され、第１プリズムシート２１０を構成する複数のプリズム構造の配列（例えば、頂点線の配列）は、光源１１０と並んでＹ軸方向に沿って延長配置されることができる。第２プリズムシート２２０を構成する複数のプリズム構造の配列（例えば、頂点線の配列）は、第１プリズムシート２１０を構成する複数のプリズム構造の配列と垂直なＸ軸方向に沿って延長配置されることができる。

【0068】

前記実験例５によって、輝度の角（angle）分布図を参照すると、第１プリズムシート２１０と第２プリズムシート２２０とを通過した光が、分散せず、中心に集中されるものの、実験例１よりもその程度が低いことが確認できる。前記実験例５は、レファレンス実験例対比測定された輝度の相対値は、約３０．３％である。

【0069】

図示された実験例を見てみると、第１プリズムシート２１０の複数のプリズム構造の配列と、第２プリズムシート２２０の複数のプリズム構造の配列とが、指定された角度ほどチルトされる場合に限って、輝度が改善されることが確認できる。実験例１から実験例３において、バックライトユニットに有利な輝度性能が維持できるが、実験例３では、ＬＣＤパネルでモアレ（moire）が発生することができる。これにより、前記指定された角度は、０度を除いた約＋１５度以内又は－１５度以内、例えば、約＋１０度以内又は－１０以内で有利な輝度性能を確認することができる。

【0070】

図９は、本開示の様々な実施形態によるバックライトユニットの一部分を示した断面図である。

【0071】

図９を参照すると、導光板（例えば、図１の導光板１３０）の上に、光学フィルム２００が積層配置され、光学フィルム２００は、第１プリズムシート２１０、第２プリズムシート２２０、接着層２４０、及び吸着防止層２８０を含むことができる。一実施形態によると、光学フィルム２００は、導光板１３０の上に吸着防止層２８０、第１プリズムシート２１０、接着層２４０及び第２プリズムシート２２０が順次に積層されることができる。

【0072】

図９の第１プリズムシート２１０、第２プリズムシート２２０及び接着層２４０の構造は、図２及び／又は図３の第１プリズムシート２１０、第２プリズムシート２２０及び接着層２４０の構造と一部又は全部が同一であり得る。

【0073】

様々な実施形態によると、第１プリズムシート２１０の下面（－Ｚ軸方向を向く面）には、吸着防止層２８０が配置されることができる。吸着防止層２８０は、－Ｚ軸方向に向ける複数の突起２８１が形成されたパターンを備えることができる。一実施形態によると、複数の突起２８１はそれぞれ、半球形の構造又は円柱の構造で形成され、高さは約５～１０μmであり得る。他の実施形態によると、複数の突起２８１は、互いに離隔形成されることができ、例えば、吸着防止層の一面に基づいて、複数の突起２８１のフィルファクター（fill factor）は、約３～１０％であり得る。また他の例として、前記フィルファクターは、約５％であり得る。

【0074】

様々な実施形態によると、吸着防止層２８０は、ＵＶレジンであってもよく、ヘイズ（haze）５％以下の値に形成されることができる。例えば、吸着防止層２８０は、第１プリズムシート２１０と導光板（例えば、図１の導光板１３０）との間の吸着を防止するための層であって、前記吸着防止のための最小限のヘイズ値を有するように実現することができる。また、吸着防止層２８０は、輝度性能を改善するために一定以下のヘイズ値を有するように実現することができる。以下の表１を参照すると、吸着防止層２８０のヘイズ値の輝度及び吸着状態を確認することができる。

【表1】

【0075】

本開示による、吸着防止層２８０は、導光板１３０と接触配置された場合、吸着を防止するにことにより、導光板１３０から光学フィルム２００に伝達される光の透過率を上昇し、輝度を改善することができる。

【0076】

本開示の様々な実施形態によるバックライトユニット（例えば、図１の１０）は、光源（例えば、図１の１１０）と、該光源から放出された光をガイドし、第１方向を向くように配置された導光板（light guide plate）（例えば、図１の１３０）と、該導光板の上（over）に配置された光学フィルム（例えば、図２の２００）とを含むことができる。前記光学フィルムは、前記第１方向と垂直な第２方向に沿って並んで配列された第１プリズム構造（例えば、図２の２１３）を含む第１プリズムシート（例えば、図２の２１０）、及び前記第１プリズムシートの上（over）に配置され、前記第２方向と鋭角を形成する第３方向に沿って並んで配列された第２プリズム構造（例えば、図２の２２３）を含む第２プリズムシート（例えば、図２の２２０）を含むことができる。

【0077】

様々な実施形態によると、前記光学フィルムは、前記第１プリズムシート及び前記第２プリズムシート間に配置され、前記第１プリズムシートと前記第２プリズムシートとを接着する接着層（例えば、図３の２４０）をさらに含むことができる。

【0078】

様々な実施形態によると、前記光学フィルムの下面は、前記導光板と接触配置されることができる。

【0079】

様々な実施形態によると、前記第２方向を向く前記第１プリズム構造のうち一つの頂点線に対して、前記第３方向を向く第２プリズム構造のうち一つの頂点線の角度は、１５度以内であり得る。

【0080】

様々な実施形態によると、前記第１プリズムシートの前記第１プリズム構造はそれぞれ、非対称な三角柱形状であり、前記第２プリズムシートの前記第２プリズム構造はそれぞれ、正三角柱形状であり得る。

【0081】

様々な実施形態によると、前記第１プリズム構造のうち一つの第１プリズム構造において、前記導光板と並んで配置された一面の長さを第１辺、前記第１辺と指定された第１角度を形成し、傾いた一面の長さを第２辺、及び前記第１辺と指定された第２角度を形成し、傾いた一面の長さを第３辺と定義することができる。前記光源は、複数のプリズム構造のうち縁部に位置したプリズム構造の第２辺と隣接配置されることができる。

【0082】

様々な実施形態によると、前記第２辺と前記第３辺が形成する角度は、第３角度と定義し、前記第１角度、前記第２角度及び前記第３角度はそれぞれ、９０度以下の鋭角を形成することができる。

【0083】

様々な実施形態によると、前記第１辺、前記第２辺及び前記第３辺のうち、前記第１辺が最長の長さを有し、前記第１角度、前記第２角度及び前記第３角度のうち、前記第３角度の値が最も大きいことがある。

【0084】

様々な実施形態によると、前記プリズム構造の前記第２角度によって形成された前記第３辺を含んでいる面は、前記導光板を介して伝達された光を集光して、前記第２プリズムシートに出射される光出射面を形成することができる。

【0085】

様々な実施形態によると、第１プリズムシートは、第１ベースフィルム、及び該第１ベースフィルムの上面に配置され、前記複数の第１プリズム構造が配列された第１プリズムパターン層を含み、前記第１ベースフィルムは、透光性材料を含み、前記第１プリズムパターン層は、レジンを含むことができる。

【0086】

様々な実施形態によると、前記第１プリズムシートの前記第１プリズム構造のそれぞれの頂点線は、前記光源の長さ方向と並んだ方向に延長形成されることができる。

【0087】

様々な実施形態によると、前記第１プリズムシートの前記第１プリズム構造のそれぞれの頂点線は、前記光源の長さ方向に対して、指定された角度程度チルトされて延長され、前記指定された角度は、１０度以内であり得る。

【0088】

様々な実施形態によると、前記光学フィルムは、前記第２プリズムシートの上面に配置され、前記第１プリズムシート及び前記第２プリズムシートによって集光された光を均一に拡散するための拡散シート（例えば、図４の２５０）をさらに含むことができる。

【0089】

様々な実施形態によると、前記光学フィルムは、前記第１プリズムシートの下面に配置され、前記導光板と、吸着を防止するための吸着防止層（例えば、図９の２８０）とを、さらに含むことができる。

【0090】

様々な実施形態によると、前記吸着防止層は、前記導光板に向けて突出された複数の突起を含み、前記複数の突起の高さは、５～１０μmであり得る。

【0091】

以上で説明した本開示の様々な実施形態の光学フィルム、及び、これを含むバックライトユニットは、前述の実施形態及び図面によって限定されるものではなく、本開示の技術的範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であることは、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者にとって明らかであろう。

【符号の説明】

【0092】

１０ バックライトユニット
１１０ 光源
１３０ 導光板
２００ 光学フィルム
２１０ 第１プリズムシート
２２０ 第２プリズムシート
２１３ 第１プリズム構造
２２３ 第２プリズム構造
２４０ 接着層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7a】

【図7b】

【図8a】

【図8b】

【図8c】

【図8d】

【図8e】

【図9】